Exponenta Banner
exponenta event banner

slewrate

Скорость наклонов двухуровневого сигнала

свернуть все на странице

Синтаксис

S = slewrate(X)
S = slewrate(X,Fs)
S = slewrate(X,T)
[S,LT,UT] = slewrate(...)
[S,LT,UT,LL,UL] = slewrate(...)
S = slewrate(...,Name,Value)
slewrate(...)

Описание

S = slewrate(X) возвращает скорость нарастания для всех переходов, найденных в форме двухуровневого сигнала, X. Скорость наклона - это наклон линии, соединяющей опорные уровни 10% и 90%. Примерные моменты X - индексы вектора. Чтобы определить переходы, slewrate оценивает уровни состояния входного сигнала методом гистограммы. slewrate идентифицирует все области, которые пересекают границу верхнего состояния нижнего состояния и границу нижнего состояния верхнего состояния. Границы низкого состояния и высокого состояния выражаются как уровень состояния плюс или минус кратный разнице между уровнями состояния. См. раздел Допуски на уровне состояния.

S = slewrate(X,Fs) задает частоту выборки, Fs, в герцах. Первый момент в X соответствует t = 0.

S = slewrate(X,T) задает моменты образца в векторе, T. Длина T должна равняться длине X.

[S,LT,UT] = slewrate(...) возвращает моменты времени, когда форма сигнала пересекает нижний процентный опорный уровень, LTи верхний процентный опорный уровень, UT. Если базовые уровни нижнего и верхнего процентов не указаны, по умолчанию используются уровни 10% и 90%.

[S,LT,UT,LL,UL] = slewrate(...) возвращает значения формы сигнала, соответствующие нижним опорным уровням, LLи верхние опорные уровни, UL.

S = slewrate(...,Name,Value) возвращает скорость нарастания для всех переходов с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

slewrate(...) строит график двухуровневого сигнала и затемняет области каждого перехода, где вычисляется скорость нарастания. На графике отмечены переходы нижнего и верхнего опорных уровней и связанные с ними опорные уровни. График показывает уровни состояния и связанные с ними нижние и верхние допуски.

Входные аргументы

X

Двууровневая форма сигнала как действительный столбец или вектор строки. Если входной сигнал не имеет хотя бы одного перехода, slewrate возвращает пустую матрицу.

Fs

Частота выборки в герцах.

T

Вектор моментов образца. Длина T должна равняться длине двухуровневого сигнала, X.

Аргументы пары «имя-значение»

'PercentReferenceLevels'

Процент эталонных уровней. Описание см. в разделе Процент опорных уровней.

По умолчанию: [10,90]

'StateLevels'

Низкий и высокий государственные уровни. StateLevels является вектором вещественного значения 1 на 2. Первый элемент - уровень низкого состояния. Второй элемент - это высокий государственный уровень. Если не указать уровни низкого и высокого уровня, slewrate оценивает уровни состояния по входной форме сигнала с использованием метода гистограммы.

'Tolerance'

Уровни допусков (нижняя и верхняя границы состояний), выраженные в процентах. См. раздел Допуски на уровне состояния.

По умолчанию: 2

Выходные аргументы

S

Скорости замедления как действительные скаляры. Положительная скорость нарастания указывает на то, что опорный уровень верхнего процента наступает позже, чем опорный уровень нижнего процента. Отрицательная скорость нарастания указывает на то, что опорный уровень верхнего процента находится перед опорным уровнем нижнего процента.

LT

Момент времени, когда сигнал пересекает нижний процентный опорный уровень. Если не указать нижний процент опорных уровней с помощью 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение, нижний процент опорного уровня составляет 10%.

UT

Момент времени, когда сигнал пересекает опорный уровень верхнего процента. Если не указать опорные уровни верхнего процента с помощью 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение, опорный уровень верхнего процента составляет 90%.

LL

Значения формы сигнала на нижнем опорном уровне.

UL

Значения формы сигнала на верхнем опорном уровне.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Использовать slewrate без выходных аргументов для построения графика информации скорости нарастания для ступенчатой формы сигнала, дискретизированной на частоте 4 МГц.

Загрузить transitionex.mat и вычислить скорость нарастания. Аннотирование скорости нарастания на графике формы сигнала.

load('transitionex.mat','x','t')

slewrate(x,t)

Figure Slew Rate Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent slew rate, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

ans = 1.0310e+07
Открыть сценарий в реальном времени

Создайте двухуровневый сигнал с тремя переходами, двумя положительными и одним отрицательным. Частота дискретизации составляет 4 МГц. Получите скорости нарастания для трех переходов.

load('transitionex.mat','x')
fs = 4e6;

y = [x;fliplr(x)];
t = (0:length(y)-1)/4e6;

S = slewrate(y,t)
S = 3×1
107 ×

    1.0310
   -0.9320
    1.0310

Аннотирование результата на графике формы сигнала.

slewrate(y,t);

Figure Slew Rate Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent slew rate, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

Открыть сценарий в реальном времени

Возвращает время нижнего и верхнего перехода для сигнала с тремя переходами, дискретизированного на частоте 4 МГц.

load('transitionex.mat','x')
fs = 4e6;

y = [x;fliplr(x)];
t = (0:length(y)-1)/fs;

[~,LT,UT] = slewrate(y,t)
LT = 3×1
10-4 ×

    0.0504
    0.0998
    0.1504


UT = 3×1
10-4 ×

    0.0521
    0.0978
    0.1521

Повторите операцию, используя частоту дискретизации вместо вектора времени.

[~,LT,UT] = slewrate(y,fs)
LT = 3×1
10-4 ×

    0.0504
    0.0998
    0.1504


UT = 3×1
10-4 ×

    0.0521
    0.0978
    0.1521

Аннотирование результата на графике формы сигнала.

slewrate(y,fs);

Figure Slew Rate Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent slew rate, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

Открыть сценарий в реальном времени

Возвращает значения формы сигнала, соответствующие нижнему и верхнему опорным уровням для сигнала с тремя переходами, дискретизированного на частоте 4 МГц. Вычислите эти значения для уровней по умолчанию 10% и 90%.

load('transitionex.mat','x')
fs = 4e6;

y = [x;fliplr(x)];
t = (0:length(y)-1)/fs;

[~,~,~,LL,UL] = slewrate(y,t)
LL = 0.2212

UL = 2.0564

Повторите расчет для 20% и 80%. Аннотирование результата на графике формы сигнала

slewrate(y,t,'PercentReferenceLevels',[20 80]);

Figure Slew Rate Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent slew rate, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

Подробнее

свернуть все

Процент эталонных уровней

Если S1 - низкое состояние, S2 - высокое состояние, а U - верхний процентный опорный уровень. Значение формы сигнала, соответствующее верхнему опорному уровню, равно

S1+U100(S2−S1).

Если L - нижний процентный опорный уровень, то значение формы сигнала, соответствующее нижнему процентному опорному уровню, равно

S1+L100(S2−S1).

Скорость нарастания

Скорость наклона - это наклон линии, соединяющей верхний и нижний опорные уровни. Пусть tL обозначает момент времени, когда сигнал пересекает нижний опорный уровень, и tU обозначает момент времени, когда сигнал пересекает верхний процентный опорный уровень. При использовании определений для верхнего и нижнего эталонных уровней, приведенных в разделе «Эталонные уровни процента» (Percent Reference Levels), скорость нарастания равна

S1 + U100 (S2 − S1) − {S1 + L100 (S2 − S1)} tU − tL = U − L100S2 − S1tU − tL.

Когда tL происходит раньше, чем tU, скорость нарастания является положительной. Когда tU происходит раньше, чем tL, скорость нарастания отрицательна.

Допуски на уровне состояния

Каждый уровень состояния может иметь связанные границы нижнего и верхнего состояний. Эти границы состояния определяются как уровень состояния плюс или минус скалярное кратное разности между высоким состоянием и низким состоянием. Для обеспечения полезной области допуска скаляр обычно представляет собой небольшое число, такое как 2/100 или 3/100. В целом,$\alpha\%$ регион для низкого состояния определяется как

$$S_1\pm{\alpha\over{100}}(S_2-S_1),$$

где$S_1$ - уровень низкого состояния и$S_2$ - уровень высокого состояния. Замените первый член в уравнении на, чтобы$S_2$ получить$\alpha\%$ область допуска для высокого состояния.

На следующем рисунке показаны нижние и верхние 2% границы состояния (области допуска) для двухуровневого сигнала положительной полярности. Красные пунктирные линии указывают предполагаемые уровни состояния.

Ссылки

[1] Стандарт IEEE ® на переходы, импульсы и связанные формы сигналов, стандарт IEEE 181, 2003.

См. также

| | | | |

Представлен в R2012a

Документация по инструментам обработки сигналов

Поддержка